INDIKATOR CAPAIAN PEMBELAJARAN PRAKTIK
Dengan mempelajari dan praktik menggunakan Labsheet Sistem Audio topik Praktik Microphone, diharapkan mahasiswa mampu:
1. Menyusun dan menganalisis rangkaian microphone dengan pre-amp Transistor 2. Menyusun dan menganalisis rangkaian microphone dengan pre-amp IC op-amp 3. Membandingkan (kelebihan dan kekurangan) dua jenis rangkaian pre-amp
microphone
4. Merancang dan membuat rangkaian pre-amp microphone untuk kebutuhan tertentu DASAR TEORI
1. Microfon sebagai sensor suara 2. Karakteristik output yang diharapkan 3. Electret Condenser Microphone (ECM) 4. Fungsi resistor
5. Fungsi capasitor 6. Filter sederhana 7. Rangkaian penguat
8. Rangkaian pre-amp mikrofon dengan transistor 9. Rangkaian pre-amp mikrofon dengan IC op-amp 10. Speaker
BAHAN DAN ALAT Bahan
Tabel 1. Bahan yang dibutuhkan pada rangkaian pre-amp No. Komponen
Nilai Rangkaian Pre-amp mic Satu Transistor Dua Transistor Satu Op Amp IC Dua Op Amp IC 1 Kapasitor bipolar (µF/16V) 0,1; 1; 4,7; 10; 47; 470 1; 100; 470 10; 47; 100 1; 10; 100 2 Kapasitor nonpolar- ceramic (µF) 0,1; 1 1 1 1 3 Resistor (½ W) 5K6; 10K (2); 100K 220K; dan 1M 220; 1K5; 3K3; 10K; 27K; 1M 1K; 10K; 22K; dan 47K (2) 4K7; 10K (3); 47K (2) 4 Transistor NPN 2N2222, 2N3904, BC149, BC547 BC149 (2) - - 5 IC op amp - - LM741 1458
6 Mic EMC EMC EMC EMC
Alat
1. Multimeter (1) 2. Oscilloscope (1) 3. AFG (1)
4. Probe dan penjepit buaya secukupnya
5. Project board (1) 6. Speaker mini 5V (1) 7. MP3 (1)
Keselamatan Kerja
1. Pastikan polaritas tegangan pada adaptor sesuai (+)!
2. Pastikan pin VCC dan pin Ground IC mendapatkan sumber VCC dan Ground yang sesuai (jangan terbalik)!
3. Hubungkan dengan sumber tegangan apabila rangkaian sudah dipastikan sesuai! 4. Untuk memudahkan analisa rangkaian gunakan warna pengkabelan yang konsisten
(misal merah untuk Vcc, hitam untuk ground, hijau untuk penghubung komponen dan putih untuk titik pengukuran)!
5. Lepas hubungan input tegangan setiap melakukan pergantian jenis variabel besaran (input) dari MP3-HP/EMC/AFG!
Langkah Kerja
WAJIB: Rangkaian pre-amp mic dengan satu transistor 1. Susunlah rangkaian seperti pada Gambar 1!
Gambar 1. Skema rangkaian pre-amp mic dengan satu transistor
2. Atur tegangan input dalam range +9 VDC!
3. Hubungkan rangkaian dengan sumber input tegangan!
4. Secara perlahan tambahkan input tegangan sampai dengan +12 VDC! Apa yang terjadi pada output speaker? Apakah terdapat pengaruh perubahan variasi input tegangan dengan frekuensi output speaker?
5. Turunkan tegangan kembali pada level tegangan +9VDC!
6. Hubungkan input dengan MP3 atau Handphone melalui port audio yang tersedia! 7. Hubungkan Titik Pengukuran (TP) 3 dengan Oscilloscope!
9. Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal TP3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
10. Variasikan nilai potensiometer (minimum sampai dengan maksimum)! Jelaskan pengaruh nilai potensiometer dan pada nilai berapa output speaker maksimal?
11. Hubungkan input dengan EMC dan bicaralah di area sekitar EMC!
12. Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal TP3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
13. Variasikan nilai potensiometer (minimum sampai dengan maksimum)! Jelaskan pengaruh nilai potensiometer dan pada nilai berapa output speaker maksimal?
14. Hubungkan input dengan AFG!
15. Berikan variasi nilai frekuensi input sesuai tabel 2! Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal pada TP1, TP2 dan TP3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
Tabel 2. Variasi nilai variabel besaran AFG No. Frekuensi
(Hz)
TP1 TP2 TP3
Vpp Bentuk sinyal Vpp Bentuk sinyal Vpp Bentuk sinyal 1 1
2 20 3 100 4 1000 5 20000
16. Deskripsikan sinyal output yang diharapkan! (Vpp, bentuk sinyal dan hal lainnya) 17. Variasikan kembali nilai frekuensi AFG, cari hingga sinyal menurut kelompok anda
terbaik! Catat nilai Vpp dan bentuk sinyalnya!
18. Bagaimana pengaruh input frekuensi terhadap output yang terdengar pada speaker? 19. Variasikan nilai potensiometer (lima kali variasi)! Jelaskan pengaruh nilai
potensiometer dan pada nilai berapa output speaker maksimal? Tabel 3. Variasi nilai potensiometer No. Resistansi () Vpp Bentuk sinyal
20. Ubah nilai C2 dengan nilai 470 µF! Jelaskan pengaruh perubahan tersebut pada output TP3 dan speaker! Ubah kembali nilai C2 pada nilai awal!
21. Ubah nilai R1 dengan nilai 1K dan 47K! Jelaskan pengaruh perubahan tersebut pada output TP3 dan speaker! Ubah kembali nilai R1 pada nilai awal!
22. Ubah nilai C1 dengan nilai 1 µF, 1 µF/ 16V dan 10 µF/ 16V! Jelaskan pengaruh perubahan tersebut pada output TP3 dan speaker! Ubah kembali nilai C1 pada nilai awal!
23. Ubah nilai R2 dengan nilai 100K dan 1M! Jelaskan pengaruh perubahan tersebut pada output TP3 dan speaker! Ubah kembali nilai R2 pada nilai awal!
24. Ubah nilai R3 dengan nilai 10K! Jelaskan pengaruh perubahan tersebut pada output TP3 dan speaker! Ubah kembali nilai R3 pada nilai awal!
25. Ubah nilai C3 dengan nilai 0,1 µF/ 16V dan 47 µF/ 16V! Jelaskan pengaruh perubahan tersebut pada output TP3 dan speaker! Ubah kembali nilai C3 pada nilai awal!
26. Ubah Q1 dengan 2N3904, BC149 dan BC547! Jelaskan pengaruh perubahan tersebut pada output TP3 dan speaker! Ubah kembali jenis Q1 awal!
27. Masukkan hasil analisis perubahan nilai komponen pada tabel 3! Tabel 4. Analisis perubahan nilai komponen No. Komponen Analisis (nilai ideal, jika lebih kecil,
jika lebih besar)
Fungsi 1 POT 2 C2 3 R1 4 C1 5 R2 6 R3 7 C3 8 Q1
28. Buktikan dengan perhitungan mengenai hasil pembatasan tegangan, filter dan penguatan yang terdapat pada rangkaian!
29. Setelah selesai melakukan pengambilan data, lanjutkan merangkai rangkaian kedua! WAJIB: rangkaian pre-amp dengan satu op-amp
1. Susunlah rangkaian sesuai gambar (gambar 2/ gambar 3/ gambar 4)!
2. Hubungkan input dengan MP3 atau Handphone melalui port audio yang tersedia! 3. Hubungkan Titik Pengukuran (TP) 3 dengan Oscilloscope!
4. Nyalakan musik! Apakah terdapat bunyi yang terdengar pada output speaker?
5. Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal TP3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
6. Hubungkan input dengan EMC dan bicaralah di area sekitar EMC!
7. Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal TP3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
8. Hubungkan input dengan AFG!
9. Berikan variasi nilai frekuensi input sesuai tabel 2! Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal pada TP1 dan TP2 untuk gambar 2 dan gambar 3, sedangkan TP1, TP2 dan TP3 untuk gambar 3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
Tabel 5. Variasi nilai variabel besaran AFG No. Frekuensi
(Hz)
TP1 TP2 TP3
Vpp Bentuk sinyal Vpp Bentuk sinyal Vpp Bentuk sinyal 1 1
2 20 3 100 4 1000 5 20000
10. Setelah selesai melakukan pengambilan data, cabut semua komponen dan kembalikan alat bahan pada tempatnya kembali!
PENGAYAAN: rangkaian pre-amp dengan dua transistor dan dua op-amp
1. Susunlah rangkaian sesuai gambar (gambar 3/ gambar 4)!
Gambar 4. Skema rangkaian pre-amp mic dengan dua op-amp
2. Hubungkan input dengan MP3 atau Handphone melalui port audio yang tersedia! 3. Hubungkan Titik Pengukuran (TP) 3 dengan Oscilloscope!
4. Nyalakan musik! Apakah terdapat bunyi yang terdengar pada output speaker?
5. Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal TP3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
6. Hubungkan input dengan EMC dan bicaralah di area sekitar EMC!
7. Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal TP3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
8. Hubungkan input dengan AFG!
9. Berikan variasi nilai frekuensi input sesuai tabel 2! Atur Oscilloscope agar dapat menampilkan sinyal pada TP1 dan TP2 untuk gambar 2 dan gambar 3, sedangkan TP1, TP2 dan TP3 untuk gambar 3! Bagaimana bentuk sinyal yang terlihat pada oscilloscope? dokumentasikan!
Tabel 6. Variasi nilai variabel besaran AFG No. Frekuensi
(Hz)
TP1 TP2 TP3
Vpp Bentuk sinyal Vpp Bentuk sinyal Vpp Bentuk sinyal 1 1
2 20 3 100 4 1000 5 20000
10. Setelah selesai melakukan pengambilan data, cabut semua komponen dan kembalikan alat bahan pada tempatnya kembali!
Bahan Diskusi!
1. Intrepetasikan rangkaian pre-amp mikrofon dengan blok diagram baik rangkaian dengan transistor maupun opamp! (how)
2. Apa saja komponen yang dibutuhkan untuk membuat pre-amp mic baik rangkaian dengan transistor maupun opamp? (what)
3. Jelaskan mengapa komponen-komponen pada nomor dua tersebut dipilih baik rangkaian dengan transistor maupun opamp? (why)
4. Bandingkan (dari kelebihan dan kekurangan) rangkaian pre-amp dengan transistor dan IC opamp!
5. Rancanglah rangkaian pre-amp mic untuk fungsi tertentu dari analisa kebutuhan, blok diagram, skema, dan pengujian (simulasi di proteus)!
Tugas!
Sertakan datasheet EMC; Transistor 2N222, BC149, BC547,2N3904; Capasitor nonpolar dan bipolar (maing-masing satu yang ada pada rangkaian); IC LM741; dan IC 1458.
